JPH04506A - 走査回路 - Google Patents
走査回路Info
- Publication number
- JPH04506A JPH04506A JP10090590A JP10090590A JPH04506A JP H04506 A JPH04506 A JP H04506A JP 10090590 A JP10090590 A JP 10090590A JP 10090590 A JP10090590 A JP 10090590A JP H04506 A JPH04506 A JP H04506A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- probe
- signal
- axis
- scanning
- intra
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 abstract description 63
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
面内走査機構を有する各種計測制御装置のうち、特にＳ
ＴＭのように、走査する物質が電子線等と異なり、走査
方向により形状・特性等の異なる可能性の大きい探針等
の物質を走査する装置における走査回路として特に適す
る。
ＴＭのように、走査する物質が電子線等と異なり、走査
方向により形状・特性等の異なる可能性の大きい探針等
の物質を走査する装置における走査回路として特に適す
る。
面内走査信号を所望する回転角度に応じて変換した上で
面内走査機構に入力することにより、走査物質の形状、
配置、物性等の非対称性、非均一性によらず、同一場所
において最適な方向での走査を可能にするものである。
面内走査機構に入力することにより、走査物質の形状、
配置、物性等の非対称性、非均一性によらず、同一場所
において最適な方向での走査を可能にするものである。
例えば、トンネル効果を利用して試料表面と試料間の距
離を、トンネルを流を測定しつつ一定に保持しながら、
試料表面に沿って探針を面内方向に走査し、この時の探
針の高さ情報から試料表面の三次元微細形状を得るＳＴ
Ｍ （走査形トンネル顕微鏡）においては、探針の形状
を面内走査方向に垂直な軸に対して全く対称な形状に成
形することが困難であり、また仮にそのような形状であ
ったとしても、探針を面内走査方向に垂直な軸に対して
全く対称となるような位置に配置する事も困難である。
離を、トンネルを流を測定しつつ一定に保持しながら、
試料表面に沿って探針を面内方向に走査し、この時の探
針の高さ情報から試料表面の三次元微細形状を得るＳＴ
Ｍ （走査形トンネル顕微鏡）においては、探針の形状
を面内走査方向に垂直な軸に対して全く対称な形状に成
形することが困難であり、また仮にそのような形状であ
ったとしても、探針を面内走査方向に垂直な軸に対して
全く対称となるような位置に配置する事も困難である。
更に、探針の形状、配置のみならず、トンネル電流に影
響を与える探針表面物性状態を均一にすることも困難で
ある。
響を与える探針表面物性状態を均一にすることも困難で
ある。
そのため、試料表面に沿って探針を走査させる方向によ
って、得られる試料表面の三次元微細形状像に違いが出
て来ることになり、また場合によっては像を得ることが
できない方向もあり得る。
って、得られる試料表面の三次元微細形状像に違いが出
て来ることになり、また場合によっては像を得ることが
できない方向もあり得る。
そこで、試料回転ステージを用いて試料と探針の面内走
査方向の相対関係を変えることにより、最適な試料表面
の三次元微細形状を得る手段、探針の面内走査信号の極
性を切り換えることや、面内走査信号のＸ軸信号とＸ軸
信号を入れ換えることにより、試料表面の三次元微細形
状の最適な測定、観察が試みられている。
査方向の相対関係を変えることにより、最適な試料表面
の三次元微細形状を得る手段、探針の面内走査信号の極
性を切り換えることや、面内走査信号のＸ軸信号とＸ軸
信号を入れ換えることにより、試料表面の三次元微細形
状の最適な測定、観察が試みられている。
しかしながら、試料回転ステージを用いて試料と探針の
面内走査方向の相対関係を変える手段においては、探針
の中心軸を中心にして正確に試料を回転させる事は非常
に困難であり、回転させる事により試料と探針の相対位
置関係がずれてしまい、同一場所の面内走査が行えなく
なるという問題点がある。
面内走査方向の相対関係を変える手段においては、探針
の中心軸を中心にして正確に試料を回転させる事は非常
に困難であり、回転させる事により試料と探針の相対位
置関係がずれてしまい、同一場所の面内走査が行えなく
なるという問題点がある。
また、探針の面内走査信号の極性を切り換えることや、
面内走査信号のＸ軸信号とＸ軸信号を入れ換える手段に
おいては、同一場所にて面内走査方向を変える事ができ
るものの、その方向は９０゜ずつ以下に変えることは出
来ず、最適な試料表面の三次元微細形状を得る事のでき
る面内走査方向が得られない可能性がある。
面内走査信号のＸ軸信号とＸ軸信号を入れ換える手段に
おいては、同一場所にて面内走査方向を変える事ができ
るものの、その方向は９０゜ずつ以下に変えることは出
来ず、最適な試料表面の三次元微細形状を得る事のでき
る面内走査方向が得られない可能性がある。
そこで、面内走査信号のＸ軸信号とＸ軸信号とを、外部
からの基準電圧信号に応じてそれぞれ変調して面内走査
機構のＹ軸とＹ軸にそれぞれ印加する事により、試料回
転ステージ等を用いることなく電気信号により面内走査
方向を回転する事のできる走査回路を構成した。
からの基準電圧信号に応じてそれぞれ変調して面内走査
機構のＹ軸とＹ軸にそれぞれ印加する事により、試料回
転ステージ等を用いることなく電気信号により面内走査
方向を回転する事のできる走査回路を構成した。
外部からの基準電圧信号に応じて、電気的に面内走査信
号を回転させる事により、探針の面内走査方向を同一場
所にて任意の方向に回転させる事が可能となり、探針の
形状、配置、表面物性状態の非対称性、非均一性によら
ず最適な試料表面の三次元微細形状が得られるようにな
る。
号を回転させる事により、探針の面内走査方向を同一場
所にて任意の方向に回転させる事が可能となり、探針の
形状、配置、表面物性状態の非対称性、非均一性によら
ず最適な試料表面の三次元微細形状が得られるようにな
る。
第１図は、特に圧電素子を用いて探針を面内方向に走査
する３７Ｍ装置における、本発明による走査回路を示し
たものであり、以下図面に従って説明を行う。
する３７Ｍ装置における、本発明による走査回路を示し
たものであり、以下図面に従って説明を行う。
Ｘ軸走査信号発生器ｌから発生するＸ軸方向走査信号Ｘ
を二系統に分け、一系統はＣＯ３信号変調器５に入力し
、もう一系統は反転増幅器３で信号を反転した上でＳＩ
Ｎ信号変調器６に入力する。
を二系統に分け、一系統はＣＯ３信号変調器５に入力し
、もう一系統は反転増幅器３で信号を反転した上でＳＩ
Ｎ信号変調器６に入力する。
Ｙ軸走査信号発生器２から発生するＹ軸方向走査信号Ｙ
は、二系統に分けてそのままＣＯ３信号変調器７とＳＩ
Ｎ信号変調器８に入力する。
は、二系統に分けてそのままＣＯ３信号変調器７とＳＩ
Ｎ信号変調器８に入力する。
基準電圧発生器４は、探針１６の面内走査方向を回転さ
せようとする角度に応した基準電圧θを発生するもので
あり、基準電圧発生器４から発生する角度に応した基準
電圧θは、４系統に分けられてＣｏＳ信号変調器５．７
及びＳＩＮ信号変調器６．８の基準電圧としてそれぞれ
入力される。
せようとする角度に応した基準電圧θを発生するもので
あり、基準電圧発生器４から発生する角度に応した基準
電圧θは、４系統に分けられてＣｏＳ信号変調器５．７
及びＳＩＮ信号変調器６．８の基準電圧としてそれぞれ
入力される。
ＣＯ８信号変調器６，７は、それぞれ入力された信号Ｘ
、Ｙを基準電圧θのＣＯＳ関数で変調して、それぞれｘ
ｃｏｓθ、ｙｃｏｓθという信号を出力する。また、Ｓ
ＩＮ信号変調器６．８は、それぞれ入力された信号−Ｘ
、Ｙを基準電圧θのＳＩＮ関数で変調して、それぞれ−
ＸＳＩＮθ、ＹＳＩＮθという信号を出力する。
、Ｙを基準電圧θのＣＯＳ関数で変調して、それぞれｘ
ｃｏｓθ、ｙｃｏｓθという信号を出力する。また、Ｓ
ＩＮ信号変調器６．８は、それぞれ入力された信号−Ｘ
、Ｙを基準電圧θのＳＩＮ関数で変調して、それぞれ−
ＸＳＩＮθ、ＹＳＩＮθという信号を出力する。
ＣｏＳ信号変調器５から出力された信号ＸＣＯ３θと、
ＳＩＮ信号変調器８から出力された信号ＹＳＩＮθは、
加算器９に入力され、加算器９から出力される加算信号
ＹＳＩＮθ＋ＣＯ３θは高圧アンプ１１で所望の増幅率
で増幅されて、面内走査機構の一例である円筒形圧電素
子１３のＹ軸を掻１４に印加されて、円筒形圧電素子１
３の先端に取りつけられている探針１６を、探針１６に
対向して配置されている試料１７の表面に沿って、Ｘ方
向に走査する。
ＳＩＮ信号変調器８から出力された信号ＹＳＩＮθは、
加算器９に入力され、加算器９から出力される加算信号
ＹＳＩＮθ＋ＣＯ３θは高圧アンプ１１で所望の増幅率
で増幅されて、面内走査機構の一例である円筒形圧電素
子１３のＹ軸を掻１４に印加されて、円筒形圧電素子１
３の先端に取りつけられている探針１６を、探針１６に
対向して配置されている試料１７の表面に沿って、Ｘ方
向に走査する。
ＳＩＮ信号変調器６から出力された信号−ＸＳＩＮθと
、ＣｏＳ信号変調器７から出力された信号ＹＣＯ３θは
、加算器１０に入力され、加算器１０から出力される加
算信号ＹＣＯ３θ−ＸＳＩＮθは高圧アンプ１２で所望
の増幅率で増幅されて、円筒形圧電素子１３のＹ軸電極
１５に印加されて、円筒形圧電素子１３の先端に取り付
けられている探針１６を探針１６に対向して配置されて
いる試料１７の表面に沿って、Ｙ方向に走査する。
、ＣｏＳ信号変調器７から出力された信号ＹＣＯ３θは
、加算器１０に入力され、加算器１０から出力される加
算信号ＹＣＯ３θ−ＸＳＩＮθは高圧アンプ１２で所望
の増幅率で増幅されて、円筒形圧電素子１３のＹ軸電極
１５に印加されて、円筒形圧電素子１３の先端に取り付
けられている探針１６を探針１６に対向して配置されて
いる試料１７の表面に沿って、Ｙ方向に走査する。
以上のような構成にすることにより、Ｘ軸方向走査信号
Ｘ及びＹ軸方向走査信号Ｙを、探針１６の面内走査方向
を回転させようとする角度に応した信号θに応して、そ
れぞれＹＳＩＮθ＋ｙｃｏｓθ、ｙｃｏｓθ−ＸＳＩＮ
θに変換する事が可能となり、探針１６はＸ軸方向にＹ
ＳＩＮθ＋ＸＣＯ３θ、またＹ軸方向にＹＣＯ８θ−Ｘ
ＳＩＮθという信号に応じて走査されて探針１６．試料
１７間のトンネル電流を測定する事となり、これは角度
信号θに応して探針１６の面内走査方向をＸ及びＹ信号
がＯの点を中心として左方向に回転させる事となり、よ
って探針１６の面内走査方向を任意の角度に回転させる
事が可能となる。
Ｘ及びＹ軸方向走査信号Ｙを、探針１６の面内走査方向
を回転させようとする角度に応した信号θに応して、そ
れぞれＹＳＩＮθ＋ｙｃｏｓθ、ｙｃｏｓθ−ＸＳＩＮ
θに変換する事が可能となり、探針１６はＸ軸方向にＹ
ＳＩＮθ＋ＸＣＯ３θ、またＹ軸方向にＹＣＯ８θ−Ｘ
ＳＩＮθという信号に応じて走査されて探針１６．試料
１７間のトンネル電流を測定する事となり、これは角度
信号θに応して探針１６の面内走査方向をＸ及びＹ信号
がＯの点を中心として左方向に回転させる事となり、よ
って探針１６の面内走査方向を任意の角度に回転させる
事が可能となる。
以上のように、本発明により探針の面内走査方向を同一
場所にて任意の方向に回転させる事のできる手段を提供
することになり、探針の形状、配置、表面物性状態の非
対称性、非均一性によらず最適な試料表面の三次元微細
形状を得ることが可能になる。
場所にて任意の方向に回転させる事のできる手段を提供
することになり、探針の形状、配置、表面物性状態の非
対称性、非均一性によらず最適な試料表面の三次元微細
形状を得ることが可能になる。
第１図は圧電素子を用いて探針を面内方向に走査する３
７Ｍ装置における本発明による実施例の走査回路を示す
ブロック図、第２図は試料回転ステージを備えた３７Ｍ
装置の従来の走査回路を示すブロック図、第３図は本発
明による面内走査方向の回転例を示す図である。 ・・Ｘ軸走査信号発生器 ・・Ｙ軸走査信号発生器 ・・反転増幅器 ・・基準電圧（角度信号）発生器 ７・・・ＣＯＳ信号変調器 ８・・・ＳＩＮ信号変調器 １０・・・加算器 １２・・・高圧アンプ ・・円筒形圧電素子 ・・Ｘ細電極 ・・Ｙ細電極 ・・探針 １７・ １８・ １９・ ２０・ ２１・ ２２・ 試料 試料回転ステージ 回転前の面内走査エリア 回転後の面内走査エリア 回転前の探針走査軌跡 回転後の探針走査軌跡 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助 本光明１・よ５面内走査方向の回転イ列ぢホＴ図第３図
７Ｍ装置における本発明による実施例の走査回路を示す
ブロック図、第２図は試料回転ステージを備えた３７Ｍ
装置の従来の走査回路を示すブロック図、第３図は本発
明による面内走査方向の回転例を示す図である。 ・・Ｘ軸走査信号発生器 ・・Ｙ軸走査信号発生器 ・・反転増幅器 ・・基準電圧（角度信号）発生器 ７・・・ＣＯＳ信号変調器 ８・・・ＳＩＮ信号変調器 １０・・・加算器 １２・・・高圧アンプ ・・円筒形圧電素子 ・・Ｘ細電極 ・・Ｙ細電極 ・・探針 １７・ １８・ １９・ ２０・ ２１・ ２２・ 試料 試料回転ステージ 回転前の面内走査エリア 回転後の面内走査エリア 回転前の探針走査軌跡 回転後の探針走査軌跡 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助 本光明１・よ５面内走査方向の回転イ列ぢホＴ図第３図
Claims (1)
- 面内走査方向を回転させるための走査信号変換機能を備
えたことを特徴とする走査回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10090590A JPH04506A (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | 走査回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10090590A JPH04506A (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | 走査回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04506A true JPH04506A (ja) | 1992-01-06 |
Family
ID=14286360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10090590A Pending JPH04506A (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | 走査回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04506A (ja) |
-
1990
- 1990-04-17 JP JP10090590A patent/JPH04506A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5426302A (en) | Optically guided macroscopic-scan-range/nanometer resolution probing system | |
| US5308974A (en) | Scanning probe microscope using stored data for vertical probe positioning | |
| JPS62130302A (ja) | サンプルの表面を検査する方法及び装置 | |
| JPH0882522A (ja) | リアルタイムかつナノメータスケールの位置測定方法および装置 | |
| US4379231A (en) | Electron microscope | |
| JPH04506A (ja) | 走査回路 | |
| JPH0483104A (ja) | 走査型トンネル顕微鏡 | |
| US5200617A (en) | PMN translator and linearization system in scanning probe microscope | |
| JPH07120250A (ja) | 走査型プローブ顕微鏡 | |
| JP2936489B2 (ja) | 傾き補正方法およびそれを用いた微細形状測定方法 | |
| JPH03122514A (ja) | 表面観察装置 | |
| EP0413397A1 (en) | Electro-mechanical transducer and positioning device comprising such an electro-mechanical transducer | |
| JP2000260382A (ja) | 荷電粒子ビーム装置 | |
| JPS62184752A (ja) | 荷電粒子ビ−ム測長機 | |
| JP3672751B2 (ja) | 圧電体素子駆動機構 | |
| JP3167287B2 (ja) | 微小振動付与装置、微小振動付与方法及び表面状態検出装置 | |
| JPH09285146A (ja) | 微動装置 | |
| JPH045502A (ja) | 探針検査方法 | |
| JPH03110403A (ja) | 観察装置 | |
| JPH0658795B2 (ja) | ダイナミックフォーカス回路 | |
| JP2001108595A (ja) | 微小領域走査装置 | |
| JPH0381662A (ja) | 音響レンズおよびその製造方法ならびに音波顕微鏡装置 | |
| JPH10339735A (ja) | 走査型プローブ顕微鏡 | |
| JPH03179202A (ja) | 微小プローブの形成方法 | |
| JPS62206443A (ja) | 超音波を用いるコンピユ−タ断層撮影装置 |